Φωσφορικό κάλιο Τιτανυλεστέρα (KTiOPO4 ή KTP) Το KTP είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό για τον διπλασιασμό συχνότητας του Nd:YAG και άλλων λέιζερ με πρόσμιξη Nd, ιδιαίτερα όταν η πυκνότητα ισχύος είναι σε χαμηλό ή μεσαίο επίπεδο.Μέχρι σήμερα, τα λέιζερ Nd:διπλασιασμένης συχνότητας επιπλέον και εντός κοιλότητας που χρησιμοποιούν KTP έχουν γίνει μια προτιμώμενη πηγή άντλησης για ορατά λέιζερ βαφής και ρυθμιζόμενα λέιζερ Ti:Sapphire καθώς και για τους ενισχυτές τους.Είναι επίσης χρήσιμες πράσινες πηγές για πολλές εφαρμογές έρευνας και βιομηχανίας.
Το KTP χρησιμοποιείται επίσης για ανάμιξη διόδου 0,81 μm και λέιζερ 1,064 μm Nd:YAG για τη δημιουργία μπλε φωτός και SHG εντός κοιλότητας λέιζερ Nd:YAG ή Nd:YAP στα 1,3 μm για παραγωγή κόκκινου φωτός.
Εκτός από τα μοναδικά χαρακτηριστικά NLO, το KTP έχει επίσης πολλά υποσχόμενες ιδιότητες EO και διηλεκτρικές που είναι συγκρίσιμες με το LiNbO3.Αυτές οι πλεονεκτικές ιδιότητες καθιστούν το KTP εξαιρετικά χρήσιμο σε διάφορες συσκευές EO.
Το KTP αναμένεται να αντικαταστήσει τον κρύσταλλο LiNbO3 στη σημαντική εφαρμογή όγκου των διαμορφωτών EO, όταν συνδυάζονται και άλλα πλεονεκτήματα του KTP, όπως υψηλό όριο βλάβης, μεγάλο οπτικό εύρος ζώνης (>15 GHZ), θερμική και μηχανική σταθερότητα και χαμηλή απώλεια κ.λπ. .
Κύρια χαρακτηριστικά του KTP Crystals:
● Αποτελεσματική μετατροπή συχνότητας (η απόδοση μετατροπής SHG 1064 nm είναι περίπου 80%)
● Μεγάλοι μη γραμμικοί οπτικοί συντελεστές (15 φορές μεγαλύτεροι του KDP)
● Ευρύ γωνιακό εύρος ζώνης και μικρή γωνία απόστασης
● Ευρεία θερμοκρασία και φασματικό εύρος ζώνης
● Υψηλή θερμική αγωγιμότητα (2 φορές μεγαλύτερη από αυτή του κρυστάλλου BNN)
Εφαρμογές:
● Διπλασιασμός Συχνότητας (SHG) λέιζερ με πρόσμειξη Nd για πράσινη/κόκκινη έξοδο
● Μίξη συχνότητας (SFM) Nd Laser και Diode Laser για Μπλε Έξοδο
● Παραμετρικές πηγές (OPG, OPA και OPO) για συντονισμένη έξοδο 0,6 mm-4,5 mm
● Electrical Optical (EO) Modulators, Optical Switches, and Directional Couplers
● Οπτικοί κυματοδηγοί για ενσωματωμένες συσκευές NLO και EO a=6.404Å, b=10.615Å, c=12.814Å, Z=8
Βασικές Ιδιότητες τουΚΤΡ | |
Κρυσταλλική δομή | Ορθορομβικός |
Σημείο τήξης | 1172°C |
Curie Point | 936°C |
Παράμετροι πλέγματος | a=6,404Å, b=10,615Å, c=12,814Å, Z=8 |
Θερμοκρασία αποσύνθεσης | ~1150°C |
Θερμοκρασία μετάβασης | 936°C |
Σκληρότητα Mohs | »5 |
Πυκνότητα | 2,945 g/cm3 |
Χρώμα | άχρωμος |
Υγροσκοπική ευαισθησία | No |
Ειδική θερμότητα | 0,1737 cal/g.°C |
Θερμική αγωγιμότητα | 0,13 W/cm/°C |
Ηλεκτρική αγωγιμότητα | 3,5×10-8s/cm (άξονας c, 22°C, 1KHz) |
Συντελεστές θερμικής διαστολής | a1= 11 x 10-6°C-1 a2= 9 x 10-6°C-1 a3 = 0,6 x 10-6°C-1 |
Συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας | k1= 2,0 x 10-2W/cm °C k2= 3,0 x 10-2W/cm °C k3= 3,3 x 10-2W/cm °C |
Εύρος μετάδοσης | 350nm ~ 4500nm |
Εύρος αντιστοίχισης φάσης | 984nm ~ 3400nm |
Συντελεστές απορρόφησης | a < 1%/cm @1064nm και 532nm |
Μη γραμμικές ιδιότητες | |
Εύρος αντιστοίχισης φάσης | 497 nm – 3300 nm |
Μη γραμμικοί συντελεστές (@ 10-64nm) | d31=2,54 μ.μ./V, ημ31=4.35 μ.μ./V, d31=16,9 μ.μ./V d24=3,64 μ.μ./V, d15=1,91pm/V στα 1,064 mm |
Αποτελεσματικοί μη γραμμικοί οπτικοί συντελεστές | dεφ(II)≈ (δ24– δ15)αμαρτία2qsin2ι – (δ15αμαρτία2j + d24cos2ι) sinq |
Τύπος II SHG Laser 1064nm | |
Γωνία αντιστοίχισης φάσης | q=90°, f=23,2° |
Αποτελεσματικοί μη γραμμικοί οπτικοί συντελεστές | dεφ» 8,3 xd36(KDP) |
Γωνιακή αποδοχή | Dθ= 75 mrad Dφ= 18 mrad |
Αποδοχή θερμοκρασίας | 25°C.cm |
Φασματική αποδοχή | 5,6 Åcm |
Γωνία απομάκρυνσης | 1 mrad |
Όριο οπτικής βλάβης | 1,5-2,0MW/cm2 |